Busca capacitar a docentes en este tema central de la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible de la ONU, para su incorporación en el aula

Con el fin de orientar la formación universitaria hacia el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), se llevará a cabo el Diplomado en Educación para el Desarrollo Sostenible, un curso en línea dirigido a docentes de educación media superior y superior de la BUAP, quienes al capacitarse en esta materia podrán hacer las adecuaciones curriculares, diseñando estrategias transversales de enseñanza-aprendizaje para incorporar en los planes de estudio estos lineamientos de la Agenda 2030 de la ONU.

“Este diplomado permitirá a la BUAP asumir el rol sustantivo de promoción de la sustentabilidad, a través de la transversalidad de sostenibilidad como principio de actuación dentro y fuera de la Institución”, señaló Diego Riva, coordinador de Gestión Ambiental, de la Coordinación General de Desarrollo Sustentable.

Con una duración de 16 semanas, este curso posibilitará a los docentes incorporar en sus secuencias didácticas la perspectiva de sostenibilidad como agente transformador, de acuerdo con los principios del modelo de Educación para el Desarrollo Sostenible (EDS) de la UNESCO, refirió.

El diplomado inicia el próximo 16 de agosto y está estructurado en cuatro módulos: Introducción General; Dimensiones de la EDS; Buenas prácticas; y, Transversalidad de la Sostenibilidad de la Educación Universitaria. Se trata de temas que las instituciones de educación superior deberán trabajar para alinearse a los ODS, indicadores que asimismo son tomados en cuenta por los organismos acreditadores externos, como COPAES, COPEEMS, CACEI y los CIEES.

“Por ello, diseñamos este diplomado para la formación docente, con la finalidad de incorporar acciones sustantivas en la materia, para garantizar la reflexión, conceptualización e incorporación de las tres dimensiones de la sustentabilidad (ambiental, social y económica) en las actividades académicas, tomando como base los manuales del modelo de Educación para el Desarrollo Sustentable de la UNESCO y del Modelo Universitario Minerva”, comentó Diego Riva.

Agregó que para reorientar un programa de estudios que aborde temas de sostenibilidad, las comunidades educativas requieren identificar los conocimientos, temas, perspectivas, habilidades y valores centrales para el desarrollo sostenible en inclusión social, protección ambiental y crecimiento económico e integrarlos al proceso de enseñanza aprendizaje.

Este es el interés del citado diplomado, el cual tendrá un cupo inicial de 90 docentes, y será el primero de una serie de cursos necesarios para la formación y educación de la comunidad docente con las competencias necesarias para la construcción de la sostenibilidad. Este diplomado contará con valor cirriculary el aval académico de la Escuela de Formación Docente y Desarrollo Académico de la Vicerrectoría de Dodencia. Los interesados podrán escribir al correo didesu@correo.buap.mx

En colaboración, el grupo de investigación de la Facultad de Ciencias Químicas, probó el efecto de compuestos promotores de crecimiento vegetal

Ante un episodio de estrés, el cuerpo libera hormonas que alertan al cerebro, se tensan los músculos y se generan otras reacciones de protección. Este mecanismo es similar en las plantas cuando son sometidas a una situación desfavorable, por lo que encienden respuestas moleculares que les permiten resistir e incluso sobrevivir a la condición. Dicho comportamiento molecular es estudiado por Carlos Alberto Contreras Paredes, investigador del Jardín Botánico Universitario de la BUAP.

Su investigación consiste en conocer los procesos moleculares que utilizan las plantas para desarrollarse bajo condiciones adversas, como sequía, calor extenuante, frío o inundación; es decir, con variables abióticas. Asimismo, toma en cuenta la presencia de patógenos (variables bióticas), por ejemplo bacterias, hongos y virus. En los últimos años, ambas variables se han acentuado como consecuencia del cambio climático.

Para mitigar el estrés en organismos vegetales, en colaboración con un grupo de investigación de la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ), en el que participan el doctor Jesús Sandoval Ramírez y el maestro Alan Carrasco Carballo, se probó el efecto que tienen algunos compuestos que actúan como promotores de crecimiento vegetal en variedades nativas de maíz, sometidas a variables abióticas.

Contreras Paredes explica: “Cuando aplicamos los compuestos promotores de crecimiento vegetal, las plantas aceleran su desarrollo e incrementan su biomasa, pero cuando además se someten a una condición de estrés activan respuestas de defensa o de resistencia, logrando sobrevivir”.

Por el momento se prueba una variable a la vez. El siguiente objetivo será analizar el efecto de los compuestos promotores de crecimiento vegetal con dos o hasta tres tipos de estrés de manera simultánea.

Las pruebas se realizaron en cámaras de crecimiento vegetal donde se controlan parámetros como fotoperiodo, temperatura y humedad, pero a nivel de invernadero y de campo, se obtuvieron patrones de comportamiento contundentes en las plantas.

Igualmente, el efecto de los compuestos mencionados se valida en cultivos in vitro de brócoli, jitomate, pepino, frijol, agave, tabaco y Arabidopsis thaliana, una planta modelo en la Biología Molecular. “Como resultado, los cultivos celulares se establecen mucho más rápido y podemos inducir un proceso conocido como embriogénesis, el cual nos lleva a la obtención de muchas plantitas (también llamadas vitroplantas) en tiempos muy cortos, en comparación con otros estudios usando otro tipo de hormonas. Además, seguimos el desarrollo de las plantitas hasta estadios adultos, siendo más vigorosas que las plantas que provienen de semilla”.

Carlos Alberto Contreras Paredes, doctor en Ciencias Bioquímicas por la UNAM, asegura que estos estímulos hormonales podrían emplearse para mejorar la producción de alimentos. “Con la experimentación adecuada, esta tecnología ayudaría a mitigar el estrés en las plantas de cultivos en campo y sustituir a los compuestos usados actualmente, los cuales tienden a ser peligrosos para la salud”.

Cambios en la expresión genética del maíz

Para conocer el impacto de los compuestos promotores de crecimiento vegetal se realizó la secuenciación de transcriptomas de plantas de maíz que recibieron el tratamiento con estas fitohormonas y metagenomas del suelo rizosférico de las plantas. Lo anterior permitió conocer, a través de la lectura de nucleótidos de los RNA mensajeros, cuáles son los genes cuya expresión se incrementa o disminuye en las células de las plantas y cuáles fueron los cambios provocados en la estructura de las comunidades microbianas. Los doctores Araceli Lamelas Cabello y Enrique Ibarra Laclette, del Instituto de Ecología A.C., contribuyeron con el análisis de datos.

“A diferencia de productos con efectos adversos, como el glifosato -prohibido en muchos países-, u otros compuestos organoclorados y organofosforados, los compuestos promotores de crecimiento vegetal no tienen efectos negativos, son benéficos para las plantas”, destaca el científico del Jardín Botánico Universitario.

Atenuar la infección por virus

Por otra parte, el investigador de la BUAP también incursiona en conocer los mecanismos clave del ciclo viral para generar alternativas de tratamiento. Por consiguiente, estudia el proceso de infección por potyvirus, un grupo de virus al que se le atribuye grandes pérdidas económicas, usando como modelos el del jaspeado del tabaco y del mosaico del nabo; así como los virus de la tristeza de los cítricos y el virus rugoso del tomate, este último detectado en México hace apenas dos años.

Esta investigación está en la etapa de experimentación y consiste en probar si los compuestos promotores de crecimiento vegetal atenúan o disminuyen el efecto causado por estos virus.

El doctor Carlos Alberto Contreras comenta que la motivación de los estudiantes y el avance de la ciencia condujo al diseño de una plataforma de procesamiento viral, aún en desarrollo, empleando la herramienta CRISPR-Cas, para revertir la infección viral. “Estamos preparando herramientas que nos permitirán generar mutantes resistentes a la infección viral usando la tecnología CRISPR-Cas, la cual ha resultado útil para obtener organismos genéticamente editados”.

Los resultados obtenidos de esta línea de investigación forman parte de las tesis de estudiantes de las licenciaturas en Biotecnología y en Químico Farmacobiología, así como de aquellos que participan en estancias de investigación, servicio social y prácticas profesionales.

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El proyecto obtuvo las distinciones de Futures Articles y Scientific Highlight Articles del American Institute of Physics, y derivó en tres artículos, el último publicado en Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science

Phytophthora es un fitopatógeno que ataca diversas plantaciones y en Puebla ha causado pérdidas millonarias a productores de papa, chile y aguacate. Para su control, investigadores de Física y Agroecología de la BUAP, así como la tesista Diana Rosales Herrera, de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, brindan una propuesta interdisciplinaria a partir de la teoría de percolación, para crear esquemas de cultivo que eviten o reduzcan su propagación en sembradíos sin la necesidad de utilizar agroquímicos.

Este trabajo conjunto dio origen a tres artículos, el último publicado en junio de este año en la revista Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonliner Sciencie, el cual recibió buenas críticas de la comunidad científica, reflejadas en dos galardones: Futures Articles y Scientific Highlight Articles por parte del American Institute of Physics.

El objetivo principal es modelar la dispersión del patógeno (Phytophthora) sobre una plantación, como un fenómeno de transporte que ocurre sobre un medio aleatorio, esto con el objetivo de determinar las condiciones de susceptibilidad de las plantas, el porcentaje de suelo inoculado y la densidad de terreno sembrado necesario para garantizar una disminución en la propagación y sus posibles consecuencias.

El doctor en Física, Jhony Ramírez Cancino, quien colabora con el Centro de Agroecología del Instituto de Ciencias (ICUAP), señaló que en este trabajo se incluyen las aportaciones de físicos, matemáticos, computólogos, agrónomos y biólogos, un reto en sí mismo para atender una problemática muy específica, como lo es la diseminación de este patógeno, reuniendo conocimientos y lenguajes de diferentes áreas.

La importancia del patógeno

En su ambiente natural, Phytophthora —que abarca más de 50 microorganismos responsables de la muerte de diversas especies vegetales— se encuentra en forma de pequeños sacos llamados esporangios, que al estar sumergidos en agua liberan de 20 a 40 esporas biflageladas capaces de detectar la presencia de plantas y nadar hacia ellas a través de finas películas de agua. Una vez que el patógeno hace contacto con la planta, afecta las raíces y el tallo, la marchita y pudre sus frutos.

En su trabajo de tesis, la estudiante Diana Rosales, con asesoría de los doctores Jhony Ramírez y Hugo Cruz, se plantearon estrategias de siembra alternada (intercropping) para evitar la propagación de Phytophthora en terrenos de cultivo.

Un ejemplo de las técnicas de siembra alternada son los cultivos llamados milpas, donde se intercalan maíz, frijol y calabaza. Tanto en pruebas de campo como en laboratorio, pudieron observar que existen plantas que no manifiestan los síntomas de la enfermedad tras ser expuestas al patógeno, lo que permite definir la susceptibilidad de una planta como la probabilidad de que enferme después de ser expuesta.

Modelo de percolación

Por otra parte, en el artículo publicado también se destaca el modelo de percolación, una herramienta que permite modelar un flujo a través de un medio poroso, con el apoyo de conceptos geométricos y de probabilidad. En la aplicación práctica, el doctor Ramírez Cancino lo describe como una hoja cuadriculada, la cual se representará en la parcela a la escala correspondiente, a fin de delimitar celdas.

“Al hacer experimentación notamos que hay plantas que al interactuar con el patógeno son más susceptibles que otras, aunque sean de la misma variedad, pues algunas despliegan una respuesta inmunológica eficiente y evitan la colonización por Phytophthora. Esto permitió caracterizarlas a través de una observable que podemos medir y llamamos susceptibilidad: la probabilidad de que una planta enferme. Tras conocer esta característica, sembramos en nuestra división cuadriculada plantas altamente susceptibles y si en una de estas celdas la Phytophthora inicia su ciclo de vida y ataca a una planta, después nacen esporas con capacidad de moverse a través de las películas de agua, estas encontrarán barreras o plantas resistentes, además de celdas vacías para que se desconecten ciertos grupos de plantas y el patógeno no se propague.”

La apuesta es justamente modelar la densidad de plantación que se requiere para evitar que este patógeno se propague. Asimismo, se busca medir la susceptibilidad de las plantas, lo que evitaría la propagación, porque al ser más resistentes pueden funcionar como barreras naturales, es decir, si las esporas de la Phytophthora se encuentran en un sitio donde no pueden alimentarse o las condiciones son adversas para continuar su ciclo de vida, entonces pueden morir por inanición. Esto es importante porque se logra a partir de plantas resistentes que contribuyen a que este patógeno no se propague.

“Lo que nosotros hemos explorado son estrategias que pueden mejorar el rendimiento de las plantaciones, en el sentido de mantenerlas vivas; por eso proponemos mezclar dos variedades diferentes, unas más susceptibles y otras no, para que al combinarlas se reduzca la propagación del patógeno”, indicó el investigador.

Por su parte, Diana Rosales comentó que en el artículo publicado, donde se expone su investigación de tesis, exploraron configuraciones de tipo intercalado de columnas. Este tipo de plantaciones son métodos que se basan en saberes tradicionales; sin embargo, gracias a teorías físicas se les pudo dar precisión y formalizar el modelo de las plantaciones intercaladas, como una estrategia adecuada para evitar la propagación de ciertos patógenos.

“Lo que tenemos que hacer es determinar cuáles son las susceptibilidades de esas plantas, mapear para saber cuánto suelo está infectado de este patógeno en la plantación y recurrir a nuestro gráfico para ubicar los puntos donde se tienen que dejar celdas vacías para evitar que la Phytophthora se propague”.

En tanto, el doctor Jhony Ramírez señaló que el modelo propuesto, con las adecuaciones pertinentes, se podría aplicar en otro tipo de cultivos afectados con diferentes microorganismos, de ahí que permanezcan atentos a nuevos caminos en las aplicaciones de la Física.

De esta forma y con apoyo de los doctores Jesús López Olguín y Agustín Aragón del ICUAP; Arturo Fernández Téllez, Mario Iván Martínez y Hugo Cruz Suárez de la FCFM; así como Jhony Ramírez Cancino y la tesista Diana Rosales Herrera plantearon combinar la teoría de percolación y las configuraciones de siembra alternada como una estrategia agroecológica que permita minimizar la dispersión del patógeno Phytophthora. Lo anterior, reducirá los tratamientos fúngicos y químicos que resultan muchas veces ineficaces y dañinos para el suelo. De ahí la importancia de encontrar nuevas estrategias para problemas específicos.

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